Une étude révèle que les micro- et nanoplastiques colorés en suspension dans l’atmosphère peuvent contribuer au forçage radiatif à hauteur de 16,2 % de celui produit par les émissions de carbone noir. Les forçages radiatifs les plus importants seraient observés au-dessus des zones d’accumulation des déchets plastiques océaniques. Ces résultats mettent en lumière un aspect encore peu étudié de la manière dont la pollution plastique peut affecter le système climatique terrestre.
Le forçage radiatif est un indicateur clé de l’équilibre climatique, en influençant notamment la quantité d’énergie reçue et emmagasinée dans l’atmosphère terrestre ainsi que celle renvoyée dans l’espace. Autrement dit, il correspond à la variation du bilan énergétique du système climatique terrestre.
Le forçage radiatif est positif lorsque la Terre reçoit plus d’énergie qu’elle n’en renvoie et est négatif lorsqu’elle en renvoie plus qu’elle n’en reçoit. Ainsi, un forçage radiatif positif a tendance à réchauffer le système terrestre, tandis qu’un forçage négatif produit l’effet inverse.
Le forçage radiatif peut être influencé par divers facteurs, notamment les particules en suspension dans l’air, car elles peuvent modifier la manière dont la lumière du Soleil est absorbée ou réfléchie. Étant donné que la pollution aux micro- et nanoplastiques est présente dans quasiment tous les environnements terrestres, y compris l’atmosphère, il a été suggéré qu’elle pourrait influer sur le forçage radiatif.
De récentes modélisations suggèrent que les microplastiques pourraient constituer des agents de forçage radiatif non négligeables. On estime que le forçage radiatif global induit par les microplastiques serait de 0,044 ± 0,399 watts par mètre carré, contre −0,71 à −0,14 watts par mètre carré pour les particules d’aérosols anthropiques.
Cependant, ces estimations étaient basées principalement sur les plastiques non colorés. Or, la plupart des matériaux plastiques à usage quotidien présentent une grande diversité de couleurs, ce qui pourrait constituer un facteur déterminant quant à leur potentiel d’absorption et de réflexion de la lumière. D’autre part, le vieillissement atmosphérique pourrait aussi modifier davantage l’absorption, par exemple en jaunissant les plastiques blancs.
Une étude parue hier (4 mai) dans la revue Nature Climate Change offre pour la première fois un aperçu de la mesure dans laquelle les particules plastiques colorées pourraient agir sur le forçage radiatif terrestre.
Un effet plus concentré au-dessus des zones densément contaminées en plastique
L’équipe de la nouvelle étude a analysé le comportement individuel des micro- et nanoplastiques de diverses couleurs par rapport à la lumière solaire, en utilisant la spectroscopie électronique à haute résolution. Les mesures ont ensuite été combinées avec des modélisations de la manière dont elles pourraient se diffuser dans l’atmosphère.
« En tenant explicitement compte de l’absorption liée aux couleurs et de ses altérations induites par le vieillissement, nos résultats offrent une vision plus précise de l’impact des particules plastiques sur le forçage radiatif direct (DRF), contribuant ainsi à une meilleure compréhension des interactions anthropiques entre les aérosols et le rayonnement », expliquent les chercheurs dans leur étude.
Les résultats ont montré que les particules noires et colorées absorbent plus fortement la lumière solaire que les particules blanches. Plus précisément, « nous montrons que les MNP colorés présentent une forte capacité d’absorption de la lumière, avec un indice de réfraction moyen de 1,49 à 550 nm et des coefficients d’absorption 74,8 fois supérieurs à ceux des particules vierges », écrivent les chercheurs.
D’après leurs estimations, le forçage radiatif global moyen de ces plastiques colorés serait de 0,033 ± 0,019 watts par mètre carré pour les nanoparticules et de 0,006 ± 0,003 watts par mètre carré pour les microparticules. Ce forçage radiatif équivaudrait à 16,2 % de celui induit par les émissions de carbone noir (ou suie), un polluant atmosphérique largement reconnu pour sa contribution au réchauffement climatique.
En outre, si l’effet de réchauffement est relativement faible à l’échelle du globe, il serait particulièrement marqué dans certaines régions. Il pourrait localement dépasser celui du carbone noir d’un facteur 4,7 au-dessus des zones densément chargées en pollution plastique comme le célèbre vortex de déchets plastiques dans le nord du Pacifique.
Ces résultats suggèrent que la pollution plastique atmosphérique peut influencer les régimes climatiques régionaux et contribuer au réchauffement climatique global. Les chercheurs de l’étude précisent toutefois que la distribution des particules plastiques atmosphériques doit être caractérisée avec plus de précision afin de déterminer dans quelle mesure elle pourrait véritablement influer sur l’équilibre climatique global et être intégrée aux modèles de prédiction.
